离子阱量子计算机是最有前途的平台之一,可有效解决经典难题,例如组合优化问题、材料设计和药物输送等 [1,2,3]。目前,世界领先的离子阱量子计算机以大约 20 个量子比特运行,为单量子比特和双量子比特门操作提供 >99% 的高保真度 [4,5,6]。量子比特的数量不足以解决经典难题。离子阱中的集成光子学将迈出决定性的一步,以扩展到更多的量子比特 [1]。光子集成电路 (PIC) 能够以高指向稳定性和定制光斑尺寸将激光传输到每个离子量子比特,波长范围从紫外线 (UV) 到近红外 (NIR)。
近表面量子阱的另一个有趣应用是拓扑量子器件。一种使用近表面量子阱的令人兴奋的固态方法是基于马约拉纳粒子的量子比特,其中量子信息被编码在非局域费米子态中。与其他建议的平台相比,这种编码量子比特的方式具有很大的优势,因为其他平台通常存在相干时间短的问题。由于量子信息被编码在非局域状态中,它将受到保护而不会受到局部扰动,因此具有非常长的相干时间的潜力。[2] 然而,即使状态受到保护而不会受到局部扰动,也可以通过马约拉纳粒子的物理交换(编织)来操纵状态,这是由于它们的非阿贝尔统计特性。[3] 理论上已经证明,如果将由夹在两个超导体之间的一维半导体组成的约瑟夫森结放置在垂直于自旋轨道相互作用的磁场中,就会出现马约拉纳准粒子。 [4,5] 达到拓扑相的必要条件之一是超导间隙的关闭和重新打开。超导间隙由磁场关闭,磁场通过对齐电子自旋来破坏库珀对,然后重新打开需要强大的自旋轨道相互作用来阻止电子自旋的对齐。[6]
通过 QASM 语言,这是 IBM Q Experience 团队发明的一种用于创建量子电路的语言。另一方面,第二种方法是编写 Python 代码并使用名为 QISKit [32] 的 Python 软件开发工具包 (SDK) 运行它们,它适用于所有类型的算法。因此,我们在本文中展示的工作是使用 QISKit 进行的。可通过云端公开访问的量子设备分别由 IBM Q 5 Yorktown (ibmqx2) 、IBM Q Burlington 、IBM Q 5 London 、IBM Q Essex 、IBM Q Vigo 和 IBM Q Ourense(六个 5 量子比特设备)以及 IBM Q 16 Melbourne 和 IBM Q Armonk(16 量子比特和 1 量子比特设备)表示。用于模拟的经典后端称为 IBMQ QASM 模拟器。所有后端都与一组由单量子比特旋转和相移门组成的量子门一起工作。所有其他单量子比特门(如 X、S、R z 等)一般都是由这三个门的序列构成的,它们与 CNOT 一起构成量子门的通用集。除了量子比特的数量之外,所提到的量子设备在量子比特连接或拓扑方面也有所不同,IBM Q Experience 将其称为设备的耦合图 [33]。在本文中,我们修改并在 IBM 量子计算机上实现了参考文献 [34] 中研究的量子算法,使用相位估计技术找到有限方阱势一维薛定谔方程的基态和第一激发态的能量特征值。我们使用试验波函数作为初始状态,并在位置和动量空间中将其离散化。我们还在希尔伯特空间中构建了时间演化矩阵,其中定义了计算基向量(即量子比特态)。然后,我们将时间演化电路应用于最初准备的寄存器,并使用相位估计方法获得包含能量的相位。我们表明,所提出的算法可以以合理的误差实现预期结果。除了众所周知的量子相位估计方案外,我们还讨论了迭代相位估计方法的实现,以减少电路尺寸和量子比特数,从而有效利用 IBM 量子计算资源。最重要的是,为了充分利用 5 量子比特 IBM 后端,我们通过选择迭代相位估计技术将电路尺寸从文献 [34] 中使用的 8 个量子比特缩短到 5 个。本文组织如下。第 3 节描述了基于相位估计方法的量子算法的步骤。要执行数字量子模拟,我们需要设计时间演化算子来找到系统的能量特征值。此外,坐标应该离散化,初始波函数在网格点上近似。我们还解释了本文使用的两种相位估计算法。在第 4 部分中,我们解释了如何为时间演化算符中的动能和势能项构造量子门。第 5 节给出了结果和讨论,第 6 节讨论了最后的评论。
⚫ 项目经理(PMgr)和子项目经理(SPMgr)将与经济产业省密切合作,根据本项目的目的和目标开展适当的运营和管理。 ⚫PMgr及SPMgr将掌握国内外相关技术动向,以及掌握和管理整个项目的进度,并根据进度灵活敏捷地审查资金分配和技术开发内容,改变实施结构,加速、改变方向、暂停、纳入新的实施者等。 ⚫ PMgr和SPMgr在制定研发主题目标时,将考虑到AI领域研发的环境可能在短时间内发生巨大变化,营造可根据需要采取以下措施的环境。
□ 改革教育体系,确保每个人都具备人工智能素养。 □加强文科教育,使每个人都能利用人工智能。 □ 以个人为主导的方式利用个人数据,创造更美好的社会。 □利用AI作为包容性技术,实现多元化社会。
1. 报名的首要条件是,你必须符合“招募范围”。 招聘范围 I、II 和 III 针对现有基础员工,IV 针对外部申请人。 首先,请检查您属于哪一类,然后按照职位空缺公告中的说明进行申请。 2. 每周三和周五更新。此外,如果申请有中间截止日期,我们可能会在最终截止日期之前撤回该申请。 3. 基地内所有电话均已屏蔽号码。 此外,如果您无法确认收件人的电话号码,您将无法连接 IP 电话。 在您的职位空缺申请表中,请务必填写一个电话号码,以便白天在基地内与您联系,以便进行面试、就业通知等。 4. 当您进入基地进行面试或其他目的时,您需要携带政府或当地颁发的有效带照片身份证件。 对于日本申请人来说,只有驾驶执照(如果您有IC执照,则需要执照发行日期后发行的居民身份证,或最近的警察局发行的“居民身份证”),护照或居民基本登记卡才有效。 对于外国申请人,仅需护照、居留卡或外国人登记卡。 不接受学生证、员工证等。 请注意,如果您因缺少或未携带上述身份证明文件而无法在面试当天进入基地,您将错过面试机会,并可能被视为失败。 请务必在所申请职位空缺广告的截止日期(或临时截止日期)前准备好相关证明。 有关居民基本登记卡的更多信息,请联系您所在的城市/区政府或行政中心。 5.前军人必须在工作申请中提交/附上 DD-214(成员 4 副本)的副本。退役美军人员必须提交“退役美军人员”中所示的必要文件(情况说明书:如何申请 MLC/IHA 工作,http://www.cnic.navy.mil/regions/cnrj/om/human_resources/fact_sheets.html 6. 如果您对招聘有任何疑问,请联系您应提交申请文件的办公室,如每个职位空缺公告所示。基地现任员工和外部申请人有不同的办公室,因此请在联系我们之前进行检查。横须贺基地、池袋和横滨的职位空缺公告每天上午 6:00 至下午 6:00 在横须贺基地正门旁边一楼(建筑号 1495)的俱乐部联盟办公室的日本职位空缺公告板上可供查阅。现场没有工作人员,但您可以随意从架子上拿取职位空缺申请表。对于基地现任员工7. 所有申请必须在职位空缺公告截止日期前送达。内部申请人(现任员工)向 HRO 提交申请时,会通过基地的美国邮局,因此可能需要一周以上时间才能到达 HRO。此外,快递、挂号信和信包 (Expac) 等跟踪服务仅用于跟踪文件到达基地邮局之前的情况,并不能证明文件已在该日期和时间送达 HRO。
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